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煤质变化对锅炉燃烧的影响及改善策略分析

2017-03-27张天武

科技创新与应用 2017年7期
关键词:燃烧改善策略锅炉

张天武

摘 要:燃煤作为锅炉运行的主要燃料,煤质的好坏直接影响到锅炉燃烧效率。煤质主要包括水分、挥发分、灰分、硫分、煤粉细度以及发热量等,这些成分所占的比例都是影响燃烧状况的主要因素。所以为了提高锅炉燃烧效率,应该严格控制燃煤质量,根据煤质设计标准严格把控。文章对于煤质变化对锅炉燃烧的影响进行了分析,然后提出了改善策略,对于促进锅炉的稳定可靠运行具有重要意义。

关键词:煤质变化;锅炉;燃烧;影响;改善策略

在锅炉运行的过程中,由于煤质变化对锅炉燃烧的影响,直接关系到工业生产的经济效益和锅炉的运行效率。在我国煤炭资源日益紧缺的形势下,优质燃煤供应市场比较紧俏,锅炉所用煤质无法得到保证。然而因为煤质变化而对锅炉产生的结焦、超温、结渣等一系列问题已经严重威胁到锅炉运行的安全性和可靠性,所以需要针对煤质变化带来的影响提出改善策略,一方面能够提高燃烧效率,另一方面可确保锅炉运行的安全性和经济性。所以经过分析后,可以采取适宜的调整措施,最大程度的提高锅炉运行的安全性和经济性。

1 煤质特性指标对锅炉稳定燃烧的影响

1.1 水分的影响

水分为燃煤中的无机物质,如果燃煤水分含量太多,就会大大降低燃煤的质量和利用价值,降低燃煤的发热量,对其可靠性和经济性产生很大的影响。水分含量太大,也容易引发给煤系统堵塞,正常供煤受到影响。水分多还会增加排烟量,进而给引风机带来较大的运行负荷,缩短使用寿命。燃煤中水分含量过高,还会增加运输成本,降低性价比。

1.2 挥发分的影响

挥发分是评定燃煤特性的重要指标,也是电厂对燃煤选用的重要标准之一,其是在对燃煤进行加热的过程中析出的一种有机质,包含大量的可燃性气体。由于挥发分的着火点较低,所以燃煤中挥发分含量越高,越有利于燃烧。在较低的温度下,挥发分就会被析出并且燃烧,且燃烧比较充分,可以释放大量的热量。挥发分析出的同时,会使得煤粉颗粒的孔隙性变大,煤粉颗粒与空气接触的面积变大,有利于加快燃烧速度。挥发分含量较少的情况下,需要在较高的温度下才能够析出并且燃烧,会损耗大量的厂用电,在燃烧不充分的情况下,排烟温度提高,燃烧不稳定。所以燃煤中挥发分的含量对燃烧有重要影响,在选煤时一定要控制好这项指标。

1.3 灰分的影响

灰分是燃煤中的有害成分,其对锅炉燃烧的影响较大,同时还会造成热能损失,缩短锅炉设备的使用寿命,主要表现在如下几个方面:第一,灰分会包裹在燃煤颗粒的外层,从而阻碍氧气与碳的接触,造成燃烧困难,增加不完全燃烧的几率,热能产生损失。在炉膛温度降低时,不完全燃烧现象更加明显,产生的飞灰含量增加。第二,在灰分比例较大的情况下,锅炉燃烧过程中所产生的飞灰会对输煤、制粉、引风以及除尘设备产生较大的影响,增加磨损度,在设备发生漏风、堵灰时,还会引发安全事故的发生。第三,灰分含量过多,排烟中的灰尘含量也会相应增加,一方面会增加除尘系统的负荷,另一方面会增加对环境的污染。

1.4 硫分的影响

硫分是燃煤中的有害成分,在燃煤燃烧的过程中,释放出的硫分在发生化学反应后会对锅炉运行产生极为不利的影响。如果硫分含量较高,硫酸蒸汽在遇冷后变成硫酸就会对锅炉受热面产生严重的腐蚀,并且会造成烟道堵塞,严重威胁到锅炉运行的安全性。同时,可燃性硫在燃烧的过程中产生的二氧化硫在随烟气排出时,也会对外界环境造成严重污染。

1.5 煤粉细度的影响

煤粉细度是反映煤粉均匀性的重要指标,直接影响到锅炉的燃烧工况。对煤粉细度的控制是保证燃烧效率的关键因素,适宜的煤粉细度能够促进燃煤充分燃烧,降低热量损失和结渣危害。如果煤粉细度过细,就会增加磨煤机的运行负荷,炉膛出口温度提高,电能消耗较大。如果煤粉过粗时,由于在炉膛中停留时间较短,所以造成的物理热损失较高。同时,因为粗煤粉燃烧温度较高,还会造成水冷壁结渣。所以为了控制锅炉燃烧效率,应该合理控制燃煤质量。

2 煤质变化对锅炉燃烧应采取的应对措施

2.1 加强锅炉燃烧运行管理

为了有效控制燃煤质量,应该从燃煤的供给开始管理控制,加强燃煤采购的标准控制,严格按照煤种设计标准执行,从源头上控制燃煤质量,为后续的燃煤燃烧管理提供有利条件。在锅炉燃烧运行过程中,加强对操作人员的培训管理,能够根据燃煤的成分含量对燃烧状态进行调整。经过长期的实验摸索,对于各个煤种的掺烧、混烧和配煤技术对燃烧效率的影响做出统计,然后在不同的燃烧模式下,合理调整煤层厚度、炉排速度、鼓引风量以及各个风室的配风情况,最大程度降低锅炉燃烧成本,提高燃烧效率。

2.2 加强对锅炉的燃烧调节工作

保证煤与空气量要相配合适,并且要充分混合接触,炉膛应尽量保持高温,以利于燃烧,调整锅炉负荷按规定操作,监视炉膛负压、排烟温度、氧气、二氧化碳等含量,使锅炉运行参数保持到最佳数值。对由于煤炭颗粒度不均匀、炉排不平整等原因引起的燃烧不完全、燃烧不均,对炉排上的火口或黑带进行人工拨火。加强对锅炉送风和炉膛温度的控制,保持较高的炉膛温度,有利于煤的着火和燃烬,炉膛温度越低,越不利于燃烧。

2.3 加强对输煤工作的管理

对不同的煤种尽量采取按类分别堆放,根据需要,在不同时期燃用不同的煤种,或按不同的比例搭配使用。输煤时输煤工与当班司炉工及时沟通,对含水量较低或含粉煤较多的煤种可采取适量加水搅拌的办法,输煤时将杂质分拣出来,把大颗粒的煤粉碎等。加强对煤的保管工作,采取切实有效的措施,防止储煤风化和自燃,降低煤质质量,增加燃烧难度。

2.4 加强对锅炉的维护管理及技术改造

加强锅炉燃烧设备和辅助设备的巡检及维修工作。及时排除锅炉及辅助设备(特别是锅炉本体密封、炉排、分层给煤器、省煤器、空气预热器、除渣除尘等设备)出现的故障。采用比较成熟的先进的技术和设备改变燃烧状况,如分层给煤技术,煤炭助燃剂,振动碎煤机等。对个别不适应新煤种的锅炉进行局部改造,如炉排、前后拱的改造等。

3 结束语

由于燃煤供应紧张问题,导致工业生产过程中锅炉的燃烧效率不稳定,直接影响到工业生产的经济性。文中对燃煤中各项成分含量对锅炉燃烧所产生的影响进行了详细的分析,有利于对锅炉燃烧进行相应的调整和控制,以便于提高锅炉燃烧效率。近些年来,我国在锅炉设计和制造方面所取得的成就越来越高,通过各种外加剂以及锅炉结构设计等因素,也可以对锅炉燃烧状况有所提升,为促进我国锅炉事业的发展创造有利的条件。

参考文献

[1]李宽,赵星海,郑媛,等.600MW机组锅炉不同煤质燃烧的数值研究[J].热力发电,2011.

[2]张建军.电厂锅炉燃烧不稳的原因分析及改进措施[J].中小企業管理与科技(下旬刊),2015.

[3]邵军,闻小华.略议煤质变化对锅炉燃烧的影响[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2011.

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